Когда градусник показывает далеко за нулевую отметку, то может произойти замерзание систем водоснабжения и канализации. Чем это чревато, известно любому человеку, который знаком с элементарной физикой – промерзание воды вызывает разрыв труб. Лучше всего заблаговременно застраховать трубы от промерзания.
Что такое греющий кабель
Это изобретение будет интересно главным образом владельцам частных домов, тем более, если они имеют свой автономный водопровод. Если на улице резко упала температура, то это может дойти до труб, тогда вода в них промерзает. Вначале это снижает ток воды, а затем и вовсе перекрывает. Наиболее опасное последствие такого промерзания – разрыв трубы, который оборачивается неминуемыми расходами на капремонт системы. Мы предлагаем эффективную предупреждающую меру – греющий кабель, который можно купить или сделать своими руками.
Греющий кабель преобразовывает электричество в тепло, подобно знакомым нам нагревательным элементам – спираль или ТЭН. Он может размещаться как снаружи, так и внутри трубы, преимущественно на самых подверженных холоду участках. В отличие от обычных нагревательных приборов, задача кабеля не заключается в нагревании воды до теплого состояния. Он поддерживает температуру воды в трубе на таком уровне, чтобы предотвращать ее переход в кристаллическое состояние.
Существует два варианты греющего кабеля:
- Резистивный;
- Саморегулирующийся.
Резистивный кабель
Резистивный кабель более прост по своему устройству, которое заключается в системе датчиков, реагирующих на изменение температуры относительно заданных параметров. Когда температура ниже нормы, то датчики дают автоматике сигнал о включении обогрева, а при достижении нужной минимальной температуры происходит автоматическое отключение системы.
Проводник внутри кабеля представляет собой сплав с высоким сопротивлением, что вызывает его нагрев при прохождении через него тока. Такой кабель может быть одножильным и двухжильным. Первый вариант не очень популярен, поскольку законы электричества требуют смыкания цепи в кольцо. В одножильном варианте оба конца кабеля должны сходиться у источника питания. Говоря об обогреве трубопровода, такое условие выполнить крайне сложно, а порой – невозможно.
С двухжильным вариантом все куда проще, ведь с одной стороны его подсоединяют к сети, а на другом конце замыкают кольцо при помощи контактной муфты. Причем одна из двух жил может быть проводником, а другая только как конструкционная необходимость. Конечно, если греющими проводниками являются две жилы, то мощность такой системы очень высока.
Проводник необходимо надежно защитить несколькими слоями изоляции, а также экраном, как заземляющим контуром. Снаружи должен быть слой высокопрочного поливинилхлорида, стойкого к любым внешним воздействиям.
Плюсы резистивной модели:
- Высокая теплоотдача и мощность системы, что является ключевым моментом для труб большого диаметра, а также при необходимости подогрева большого количества ключевых точек: фитинги, тройники, краны и т.д.;
- Простота в исполнении , а также невысокая стоимость такой системы.
Минусы резистивной системы:
- Дополнительные затраты финансов и сил на приобретение и установку термодатчиков, автоматики и блоков контроля;
- Готовый покупной резистивный кабель продается определенным метражом, причем самостоятельно изменять его длину нельзя. Контактная втулка изделия должна быть выполнена в заводских условиях.
Саморегулирующийся кабель
Данная модель призвана экономить электроэнергию. Ее устройство кардинально отличается от предыдущего варианта. Здесь два проводника из металла разделены матрицей из полупроводника, которая выделяет тепло. Уникальные свойства этого полупроводника таковы:
- при низких температурах способность проводить ток максимальна;
- при повышении температуры проводимость падает, снижая расход электроэнергии.
Очевидно, что температура в разных участках трубы зависит от глубины и других факторов, поэтому такие точки саморегуляции находятся по всей длине кабеля. Таким образом, каждый участок трубы получает необходимый нагрев благодаря матрице из полупроводника, которая находиться в этой точке - максимальны нагрев происходит в самых холодных местах.
Плюсы саморегулирующейся модели:
- Экономия электроэнергии за счет минимально необходимого нагрева каждого отрезка трубы;
- Любая длина кабеля доступна для покупки – покупаете, сколько вам нужно, но шаг нарезки от 200 до 500 м;
Минусы саморегулирующейся модели:
- Немалая цена такого кабеля – минимальная цена за метр погонный от 200 рублей за самые дешевые модели и до 1000, а порой и более;
Прокладывание греющего кабеля
Если вы решили обустроить систему прогрева для водопровода своими руками, то нужно определиться с некоторыми вопросами:
- Мощность;
- Способ прокладывания.
Мощность
Мощность греющего кабеля может быть от 10 до 60 Вт на метр длины, так что можно просчитать энергозатраты системы. Если прокладка будет осуществляться внутри трубы, то достаточно будет удельной мощности в 10 Вт/м.
При расположении кабеля снаружи можно воспользоваться такой схемой расчета:
- Диаметр трубы ½ - ¾ дюйма – 17 Вт/м;
- Диаметр трубы ¾ - 1½ дюйма – 27 Вт/м;
- Для канализационных труб с диаметром от 100 мм – 31 Вт/м
В комплект вместе с греющим кабелем идет и негреющаяся часть – провод для подключения с источником питания. Обычно соединить две части нужно самостоятельно, для чего в том же комплекте прилагаются переходники и термоусадочные трубки, а также втулки для надежной герметизации обрезанного конца (в случае саморегулирующегося варианта). А вот блок автоматики обычно приобретается отдельно.
Система подогрева водопровода греющим кабелем предусматривает установку отдельного автомата, расчетная мощность которого составляет около 25 ампер. Также прекрасным решением станет внедрение УЗО – системы аварийной защиты, которая отключает питание к в случае любой опасности.
Расположение кабеля
Греющий кабель можно установить как внутри трубы, так и снаружи. Внутритрубное расположение намного проще в исполнении, а также в обслуживании. Если система нагрева будет размещена снаружи трубы, которая закопана в землю, то его починка проблематична.
Снаружи трубы
Обычно кабель крепят в одну линию вдоль трубы, но нежелательно размещать его сверху трубы, чтобы исключить возможность механического повреждения от падающих предметов, камня. Кроме того, жидкость начинает промерзать именно снизу, поэтому такое размещение греющего источника наиболее эффективно.
Разные варианты размещения снаружи трубы:
- кабель можно размещать в одну или несколько прямых линий, расположенных на расстоянии друг от друга;
- Укладка по спирали вокруг трубы с определенным шагом.
Нити кабеля нужно зафиксировать при помощи специального алюминиевого скотча. Он гарантирует наивысшую теплоотдачу, если его использовать по всей длине, как и положено. Для усиления теплоотдачи трубу оборачивают фольгой до монтажа системы подогрева. На поворотах кабель нужно размещать максимально близко к внешнему радиусу поворота. На участках с металлическими элементами опоры усиливают обогрев, вводя дополнительные петли в обмотку. Также и узловые элементы, как краны, фланцы или фитинги нужно укладывать по особой схеме, которая показана на фото.
Если система с термодатчиками, то их ни в коем случае нельзя размещать рядом с точкой нагрева, так он пользы не принесет. Он должен быть расположен на 90 градусов дальше и также не сверху трубы, а сбоку. Место приклеивания датчика проклеивается алюминиевым скотчем и сверху он также фиксируется таким же скотчем.
Внутри трубы
Как уже говорилось, укладка кабеля внутри трубы более выгодна с точки зрения экономии мощности и ремонтных работ. Порой наружное крепление просто невозможно. Но для внутренних работ нужно, чтобы труба была ровной и без изгибов или с минимальными изгибами.
Для внутренней укладки нужно приобрести именно ту модель, который подходит для таких целей – круглое сечение и мощная изоляция. В комплекте идут специальные детали для монтажа его входа в трубу – шайбы, втулки и уплотнители.
Установка внутри трубы:
- Все элементы для входа в трубу сразу одеваются на кабель, а потом его соединяют с холодным проводом;
- Место входа оснащается тройником со специальной уплотнительной втулкой;
- Кабель вводится трубу на расчетную длину, но стоит помнить, что он не должен проходить через вентили и краны, а также места с острыми выступами, которые могут повредить изоляции;
- Теперь нужно осуществить фиксацию всех крепежей, сальникового узла, чтобы система была защищена от разгерметизации.
Не забудьте поинтересоваться, имеет ли такой кабель специальный сертификат для использования в местах контакта с питьевой водой.
Термоизоляция
После завершения монтажа систему нужно утеплить, иначе подогрев не будет иметь смысла. Для этого существуют специальные разрезанные наполовину цилиндры для трубной термоизоляции из минеральной ваты, пенополиуретана, пенополистирола и других материалов. Термоизоляцию осуществляют сразу же по ходу прокладывания греющего кабеля, чтобы сразу же защитить его от повреждений.
Греющий кабель своими руками
Даже самый бюджетный вариант кабеля, который можно найти на рынке, в расчете на всю длину водопровода выйдет вам в копеечку. Можно ли сделать греющий кабель своими руками? Да, вооружившись разработками народных умельцев и имея определенную хватку, вы сможете сотворить свой собственную систему обогрева водопровода.
Как показала практика, лучшей заменой заводских вариантов может стать силовой телефонный кабель П-274М или «полевик». Его используют для военной полевой связи. Он отвечает основным качествам для обустройства греющего кабеля: прочный, жесткий, водонепроницаемый, хорошо изолирован и в то же время тонкий. Он годами находится под открытым небом без повреждений его целостности и функциональности. Греющий эффект обуславливается внутренней начинкой из медных и стальных жил.
Чтобы провести такой сдвоенный силовой телефонный кабель снаружи трубы, нужно соединить провода на противоположном конце обогреваемого объекта через клеммник и тщательно заизолировать это соединение. Обматывать трубу кабелем нужно с шагом примерно 10 см, а для качественного прилегания к трубе, их оборачивают фольгой и закрепляют скотчем. В завершение нужно применить утеплитель вроде минеральной ваты.
Важно! Напрямую к сети с 220 V такой кабель подключать нельзя!
Нужное напряжение зависит от длины кабеля, который будет проложен: 1-1,5 вольт на 1 метр. То есть, на 30-метровый отрезок нужно будет дать напряжение около 30-36 вольт и ток 8-10 ампер. При таких условиях кабель будет прогреваться до 60 градусов, что вполне достаточно для растопки ледяного затора в трубе.
Это самый дешевый метод самодельного обогрева трубы, хотя вам нужно будет подыскать блок питания для подсоединения системы к электричеству. На рынке можно найти совсем недорогие варианты трансформаторов для этих целей.
Силовой телефонный кабель можно прокладывать и внутри трубы, но нужно будет расплести его на 2 провода. После этого получившиеся провода согнуть пополам и снова свить вдвое. На концах входа провода нужно обеспечить надежную герметизацию. Для такого герметичного входа можно приспособить фланец и гибкий шланг для подключения воды. Чтобы полностью изолировать вход от проникновения влаги, возьмите штуцер, в который будет продеты провода, и залейте эпоксидным клеем, немного сплюсните и затяните накидной гайкой.
Конечно, это будет элементарный вариант – без саморегуляции, кроме того, его лучше будет прокладывать на внешней стороне трубы, так как он не имеет пищевого изоляционного слоя. Очень подходит такой кабель для дачи, где он будет использоваться нерегулярно, а время от времени. В таком случае функции терморегуляции особо не понадобятся, так как она нужна для экономии электричества при постоянном пользовании.
Последнее напутствие
Купить греющий кабель или сделать своими руками, решать вам. Главное, перед монтажом греющего кабеля убедиться, что вся поверхность его изоляции целостна, иначе его нельзя использовать в обогреве труб. Совершенно очевидно, что при работе с электричеством и водой нужно быть уверенным в безопасности системы. При выполнении работ своими руками нужно исключить малейшую возможность плавления или другого повреждения самодельного кабеля с пробиванием напряжения на водопровод.
